未来是平 (镜片)

未来是平 (镜片)

在加州理工学院的工程师已经开发平光学镜片,可以很容易大规模生产,并与图像传感器集成系统为铺平道路更便宜和更轻的照相机在一切从手机到医疗设备。

该技术依靠叠加两个 metasurfaces。Metasurfaces 是材料的板料的电磁特性可以改变需求。在这种情况下,metasurfaces 是点缀着硅气瓶小于微米跨,改变光经过它们的方式。

“我们制造镜片的方式并没有改变太大范列文虎克的时间。直到现在,”说,加州理工学院的安德烈 Faraon (BS ‘ 04),指的安东尼范列文虎克荷兰科学家和镜头制造商创造了一些第一次的显微镜。

Faraon,应用的物理和材料科学在加州理工的司工程和应用科学,助理教授与加州理工学院的博士后研究人员合作,阿米尔阿巴比和 Seunghoon Han 从三星电子开发的透镜系统。他们的工作中自然通讯发表于 11 月 28 日。

一个经典的镜头由塑料制成或玻璃具有弯曲的传入路径的弯曲的形状光向单一的联络点。这是镜头的因为光传播得快通过薄玻璃边缘处比透过厚玻璃中心。

Metasurfaces 完成相同的任务,使用气瓶只是 600 纳米高和不同直径在数百纳米硅 nanoposts。(对于规模,一根人类头发的是 100,000 纳米宽)。每个 metasurface 是虚线与数千万的这些职位。光通过 nanoposts 与更小的直径比通过 nanoposts 与较大的直径,速度快,所以控制的 nanoposts 宽度允许工程师以精细调整路径的光通过 metasurface 来创建平光眼镜。

早期试验中的使用 nanopost metasurfaces 产生的图像被周围的边缘模糊的镜头 — — 像一个放大镜。然而,由两个 metasurfaces 耦合在一起,每个 nanopost-侧出,工程师们能够从 70 度角范围内,创建一个可以捕捉的镜头系统和焦光制作技术第一次在显微镜和摄像机成像应用程序有用。

“像这些 Metasurfaces 可以很容易批量生产,多方式计算机芯片,”阿巴比说。”这样,这可能是廉价和易于扩展的方式,打造极小的镜片只有几毫米的直径。

此外,这种隐形眼镜可以无缝集成与 CMOS (互补金属氧化物半导体) 图像传感器因为他们都是使用同样的材料和制造技术。CMOS 图像传感器是微小的芯片,支持数字摄影,并在喷气推进实验室被开发出来。

平,轻巧廉价镜头是在配备了摄像头或医疗装置,例如内窥镜,各种消费电子产品的需求 Faraon 说。

下一步,团队计划将这些镜头纳入微型的照相机和显微镜,并扩展其功能和操作的带宽。

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